pytorch中非标量调用backward()的时候为什么要先进行sum操作

本文涉及的产品
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交互式建模 PAI-DSW,每月250计算时 3个月
模型训练 PAI-DLC,5000CU*H 3个月
简介: 在《动手学深度学习》第二版教程中,当y为非标量的时候,调用backward()函数时,为什么先要求和呢(即y.sum().backward()),估计很多读者有点懵,今天小编给大家说说我的理解。

在《动手学深度学习》第二版教程中,当y为非标量的时候,调用backward()函数时,为什么先要求和呢(即y.sum().backward()),估计很多读者有点懵,今天小编给大家说说我的理解。
一、导数
先说明一下向量的导数,假设y=f(x):
1、如果x是标量,y为标量,那么y对x的导数为标量。
2、如果x是标量,y为一维列向量,那么y对x的导数为1维列向量。此时可以转为两个标量函数分别求导,然后拼接。
image.png
3、如果x是1维行向量,y为标量,那么y对x的导数是1维行向量。
image.png
4、如果x是1维行向量,y为1维列向量,那么y对x的导数是2维矩阵。
image.png
二、backward()函数调用
2.1、当y为标量时
y=f(x),当y为标量时,可以直接调用y.backward()
1、假设x是标量,y为标量
image.png
2、假设x是1维行向量,y为标量
image.png
2.2、当y为向量时
当y为向量时,调用backward需要传入一个gradient参数。
image.png
image.png
所以y.sum().backward()等价于y.backward(torch.ones(len(x)))
image.png

小结。其实在深度学习中,损失函数都是标量,所以一般情况下我们可以直接调用backward()就可以了。

参考资料
1、《动手学深度学习》第二版,https://zh.d2l.ai/index.html

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